Osnovi računarskih mreža

Uvod

Potreba za računarskim komunikacijama nastala je neposredno nakon pojave prvih računara.

U to doba računari su bili znatno drugačiji od današnjih, ne samo po primenjenoj tehnologiji i performansama, već i po svom fizičkom izgledu i veličini. Tadašnji računari su bili izuzetno glomazni, podeljeni u više fizičkih celina (tehničkih ormana) za procesor, memoriju, diskove, spoljne jedinice i njihove kontrolere.

Ovi računari su se nazivali mejnfrejm računari (eng. mainframe) i zahtevali su instalaciju u posebnim prostorijama sa obezbeđenom klimatizacijom i drugim specifičnim uslovima. Tada izuzetno skupi, njihovo korišćenje je bilo deljeno od strane više korisnika, pristupajući im preko monitora i tastature, koji su mogli da budu u susednoj sobi ili na većim rastojanjima, udaljenim zgradama ili gradovima. Pritisak na tastaturi se binarno kodirao i direktnom fizičkom vezom prenosio do računara, tačnije kontrolera periferije, a odgovor se vraćao po istoj vezi za prikaz na monitoru. Za ovakvu komunikaciju su se koristile direktne veze (kablovi), a na većim rastojanjima postojeće i stalno uspostavljene telefonske veze. Za prenos informacija koristili su se uređaji koji se zovu modemi (eng. modem), a koji su binarne podatke pretvarali u zvuk, koji se prenosio preko telefonske veze, a na prijemnoj strani ponovo pretvarao u binarne podatke.

Iako je navedena tehnologija služila za prenos binarnih podataka, to ipak nisu bile računarske mreže, za koje je potrebno da postoji više računara koji međusobno komuniciraju. Računarske mreže se sastoje od fizičke infrastrukture koja povezuje računare i funkcionalne logike koja omogućava ispravnu razmenu podataka. Fizičku infrastrukturu čine fizičke veze (linkovi) i komunikacioni uređaji, dok je funkcionalna logika definisana skupom komunikacionih protokola koji uređuju mašinski prenos podataka. Materijal u ovom udžbeniku se u najvećoj meri odnosi na komunikacione protokole, budući da oni opisuju logiku funkcionisanja računarskih mreža.

SADRŽAJ................................ 1

UVOD................................... 3

1. RAZVOJ RAČUNARSKIH MREŽA ........... 5
1.1 Paketski prenos podataka .......... 5
1.2 Standardizacija ................... 6
1.3 Predmet udžbenika.................. 11

PRVI DEO: NIŽI SLOJEVI ................ 12

2. KONTROLA PRISTUPA MEDIJUMU ......... 13
2.1 Podela na kanale .................. 14
2.2 Pristup sa dodelom dozvole......... 14
2.3 Slučajni pristup................... 15
2.4 CSMA/CD ........................... 19
2.5 Eternet – realizacija CSMA/CD...... 24
3. ETERNET............................. 26
3.1 Kolizija i njeni hirovi ........... 26
3.2 Do poslednjeg bajta ............... 29
3.3 MAC adrese......................... 30
3.4 Format Eternet paketa ............. 30
3.5 Zbogom ripiteri.................... 32
3.6 Zbogom koaksijalci ................ 35
3.7 Zbogom kolizijo.................... 37
3.8 Need for speed .................... 37
4. DANAŠNJE ETERNET MREŽE ............. 39
4.1 Spanning tree protocol............. 39
4.2 STP iz pozicije svičeva ........... 43
4.3 STP u stacionarnom stanju.......... 48
4.4 Rapid Spanning Tree Protocol – RSTP.................................... 55
4.5 Virtualne lokalne računarske mreže - VLAN............ 58

DRUGI DEO: MREŽNI SLOJ....................... 63

5. INTERNET PROTOKOL .............................. 64
5.1 Princip komunikacije preko IP protokola............... 65
5.2 Karakteristike IP protokola............ 66
5.3 Format IP paketa .......................... 67
Fragmentacija IP paketa........................... 69
5.4 IP adrese........ 70
6. PRINCIPI RUTIRANJA. 77
7. DISTANCE-VECTOR PROTOKOLI RUTIRANJA ...................... 87
7.1 Princip rada.... 87
7.2 Tehnike zaštite od neregularnosti. 90
7.3 RIP ruting protokol ........................ 92
8. LINK-STATE PROTOKOLI RUTIRANJA ......... 94
8.1 Princip rada.... 94
8.2 OSPF ruting protokol .................... 97
8.3 Redistribucija ruta između ruting domena .................. 104
9. ARP PROTOKOL..... 107
9.1 Uparivanje IP adresa i MAC adresa ............... 107
9.2 Primer IP komunikacije ............... 109
10. ICMP PROTOKOL .............................. 113
10.1 Vrste ICMP poruka ..................... 113
10.2 Primena ICMP protokola............. 115

TREĆI DEO: VIŠI SLOJEVI........................ 118

11. TRANSPORTNI SLOJ........................... 119
11.1 Opšte funkcije transportnog sloja ............. 119
11.2 UDP protokol............................... 123
11.3 TCP protokol............................... 125
11.4 QUIC protokol ............................. 139
11.5 Praćenje stanja na transportnom nivou ........... 140
12. APLIKATIVNI SLOJ.............................. 143
12.1 Veb servis .... 143
12.2 Proksi servis. 144
12.3 FTP – Protokol za razmenu datoteka .......... 145
12.4 Servis elektronske pošte............. 146
12.5 Udaljeni pristup uređajima .......... 147
13. DNS – SISTEM IMENOVANJA .............. 149
13.1 Organizacija i definicija domena. 149
13.2 Razrešavanje naziva .................. 152
13.3 Zapisi u DNS zonama................. 155

REFERENCE................... 163